DE4442395A1 - Spannwerkzeug - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spannwerkzeug mit Spannzange
oder Spanndorn zur Halterung eines Werkstückes oder
Werkzeuges, mit einem an einem rotierbaren Schaft dreh
fest angeordneten Grundkörper, der die Spannzange oder
den Spanndorn und ein zur Betätigung der Spannzange bzw.
des Spanndornes axial verschiebbares Spannorgan aufnimmt,
welches durch Federkraft in die Einspannung des Werkstückes
bzw. Werkzeuges erhöhender Richtung gespannt wird und
mittels eines am Grundkörper angeordneten pneumatischen
Verdrängeraggregates in entgegengesetzter Richtung ver
schiebbar ist, nach Patent . . . (P 44 22 952.6).
Bei der vorangehend angegebenen Konstruktion wird der
allgemeine Gedanke verwirklicht, das Spannwerkzeug so
auszubilden, daß es das Werkstück bzw. Werkzeug ständig
selbsttätig einzuspannen sucht bzw. im Sinne einer
Erhöhung der Einspannkräfte wirkt. Dementsprechend sind
im wesentlichen nur beim Ausspannen von Werkstück bzw.
Werkzeug Manipulationen erforderlich. Dabei ist vorteil
haft, daß das beim Ausspannen zu betätigende pneumatische
Verdrängeraggregat am Grundkörper, d. h. in unmittelbarer
Nachbarschaft von Spannzange bzw. Spanndorn, angeordnet
sein kann, so daß alle beim Wechsel von Werkstück bzw.
Werkzeug notwendigen Manipulationen in unmittelbarer
Nachbarschaft des Spannwerkzeuges ausgeführt werden
können.
Bei der im Hauptpatent beschriebenen Konstruktion wird
das Spannorgan mittels eines Hebelgetriebes betätigt,
über das die in Einspannrichtung wirkende Federkraft bzw.
die in Ausspannrichtung wirkenden pneumatischen Kräfte
übertragen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier vorteil
hafte Alternativen aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Spannorgan unmittelbar von der - entsprechend hohen -
Federkraft in Einspannrichtung beaufschlagbar ist, und
daß das pneumatische Verdrängeraggregat mehrere axial
hintereinander angeordnete Kolben aufweist, die in axial
hintereinander angeordneten, mit pneumatischem Druckmedium
beaufschlagbaren Kolbenarbeitsräumen verschiebbar sind,
und/oder mit pneumatisch-hydraulischer Druckübersetzung
arbeitet, indem ein auf größerer Wirkfläche pneumatisch
beaufschlagbares Kolbenaggregat mit kleinerer Wirkfläche
bzw. kleineren Wirkflächen in einem Hydraulikraum arbeitet,
wobei der Hydraulikdruck eine der Federkraft entgegen
wirkende Kraft erzeugt.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine
besonders einfache Konstruktion dadurch zu erreichen,
daß starke Federn unmittelbar auf ein Spannorgan wirken
können, um das Werkzeug bzw. Werkstück sicher und fest
zu haltern. Hinreichend starke Federn stehen auf dem
Markt ohne weiteres zur Verfügung. Damit erübrigen sich
besondere Getriebeelemente zur Übertragung der Federkräfte
auf das Spannorgan.
Um beim Ausspannen des Werkzeuges bzw. Werkstückes mit
"normalen" pneumatischen Drücken hinreichende, die Feder
kraft überkompensierende Gegenkräfte erzeugen zu können,
wird die Tatsache ausgenutzt, daß in axialer Richtung
am bzw. im Grundkörper hinreichend Platz vorhanden ist,
um ein pneumatisches Verdrängeraggregat mit mehreren
axial hintereinander angeordneten Kolben oder ein Kolben
aggregat anzuordnen, welches eingangsseitig mit pneuma
tischem Druck beaufschlagt wird und ausgangsseitig aufgrund
entsprechend ausgebildeter Druckübersetzung einen sehr
hohen hydraulischen Druck erzeugt, der dann im Sinne einer
der Federkraft entgegenwirkenden Kraft wirksam wird.
Neben den Spannorganen wird also bei der Erfindung im
wesentlichen nur ein fluidisches Verdrängeraggregat not
wendig, welches bei Beaufschlagung mit Fluiddruck der in
Einspannrichtung wirksamen Federkraft entgegenarbeitet.
Aufgrund des prinzipiell einfachen Aufbaus wird eine ins
gesamt preisgünstige Konstruktion mit hoher Zuverlässig
keit erreicht, wobei als weiterer Vorteil hinzukommt, daß
bei einer derart einfachen Konstruktion Unwuchten besonders
leicht vermeidbar bzw. korrigierbar sind und dementsprechend
besonders gute Rundlaufeigenschaften erreicht werden können.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der
Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Be
schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele verwiesen,
die anhand der Zeichnung erläutert werden.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform,
bei der ein pneumatisches Verdrängerorgan mit
mehreren axial hintereinander angeordneten Kolben
vorgesehen ist,
Fig. 2 einen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform,
bei der eine pneumatisch-hydraulische Drucküber
setzung zur Erzeugung großer, der Federkraft ent
gegenwirkender Ausspannkräfte vorgesehen ist, und
Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2,
wobei die zur Einspannung von Werkstück bzw. Werk
zeug dienenden Organe entfernt von den die Ein
bzw. Ausspannkräfte erzeugenden Organen angeordnet
sind.
Gemäß Fig. 1 ist am freien Ende eines rotierbaren Schaf
tes 1 ein im wesentlichen zylindrischer Grundkörper 2
in drehfester Verbindung mit dem Schaft 1 angeordnet.
In der nach rechts offenen Axialbohrung des Grundkörpers 2
ist eine Spannzange 3 drehfest angeordnet, deren Spann
segmente 3′ axial aus der Öffnung des Grundkörpers 2
herausstehen und konusartige Außenumfangsflächen aufweisen.
Diese konusförmigen Außenumfangsflächen wirken mit einem
entsprechend gegengleichen Innenkonus 4′ eines rohrförmigen
bzw. zylindrischen Schieberteiles 4 zusammen, welches auf
dem Außenumfang des Grundkörpers 2 axial verschiebbar an
geordnet ist. Wird das Schieberteil 4 in Fig. 1 nach rechts
verschoben, so werden die Spannsegmente 3′ der Spannzange 3
radial einwärts verlagert. Bei Verschiebung des Schieber
teiles 4 nach links können dann die Spannsegmente 3′ nach
radial außen ausweichen.
Am Außenumfang des Schieberteiles 4 sind im Beispiel der
Fig. 1 drei ringstegartige Kolben 5,6 und 7 mit axialem
Abstand voneinander angeordnet. Die Funktion dieser
Kolben 5, 6 und 7 wird weiter unten erläutert.
Der Grundkörper 2 sowie das Schieberteil 4 werden von
einem zylindrischen Gehäuse 8 umfaßt, welches an seinem
in Fig. 1 linken Stirnende über einen an ihm angeformten,
nach radial einwärts ragenden breiten Ringsteg fest mit
dem Grundkörper 2 verbunden ist.
In dem ringstegartigen linken Stirnbereich des Gehäuses 8
sind mehrere Axialbohrungen 9 angeordnet, in die Senk
schrauben 10 eingedreht sind. Die Senkschrauben 10 bilden
jeweils ein Widerlager einer starken Schraubendruckfeder 11,
deren von der jeweiligen Senkschraube 10 abgewandtes Ende
gegen die zugewandte Stirnseite des Kolbens 5 gespannt
ist. Dementsprechend suchen die Schraubendruckfedern 11
das Schieberteil 4 nach rechts zu drängen, wobei der Innen
konus 4′ die Spannsegmente 3′ der Spannzange 3 nach radial
innen drängt.
Im übrigen befindet sich am linken Stirnende des Gehäuses 8
ein von außen aufstoßbares Pneumatikventil 12, über das
über entsprechende Gehäusebohrungen bzw. -kanäle eine
Axialnut 13 am Innenumfang des Gehäuses 8 mit Druckluft
versorgt werden kann.
An dem in Fig. 1 rechten Stirnende des Gehäuses 8 ist ein
ringförmiges Verschlußteil 14 angeordnet, welches den
Abstandsraum zwischen dem Außenumfang des Schieberteiles 4
und dem Gehäuse 8 pneumatisch dicht abschließt und außerdem
als Schiebeführung mit dem Außenumfang des Schieberteiles 4
zusammenwirkt.
Gegebenenfalls kann das Schieberteil an seinem rechten
Ende mehrere Axialschlitze aufweisen, die sich nach
links axial etwas über den Innenkonus 4′ hinaus erstrecken
und zum rechten Stirnende hin offen sind. Damit kann sich
das Schieberteil 4 im Bereich dieser Axialschlitze mit
seinem Außendurchmesser exakt an den Innendurchmesser
des Verschlußteiles 14 anpassen, so daß jegliche Ferti
gungstoleranzen ausgeglichen werden.
Axial zwischen dem Verschlußteil 14 und dem ringstegartigen
gegenüberliegenden Stirnende des Gehäuses 8 sind die Kolben
5,6 und 7 radial außen umschließende Zylindersegmente 15
sowie axial zwischen den Kolben 5 und 6 bzw. 6 und 7
scheibenförmige Ringteile 16 angeordnet, die gegebenenfalls
mit einem angrenzenden Zylindersegment 15 fest verbunden
oder als gemeinsames einstückiges Teil ausgebildet sein
können.
Axial zwischen den rechten Stirnseiten der Kolben 5, 6 und 7
und den Ringteilen 16 bzw. dem Verschlußteil 14 verbleiben
Ringräume 17, 18 und 19, die über Radialöffnungen 20 an
bzw. in den Zylindersegmenten 15 mit der Axialnut 13 am
Innenumfang des Gehäuses 8 kommunizieren und dementsprechend
über das Pneumatikventil 12 mit einer pneumatischen Druck
quelle verbindbar sind. Um eine genaue Positionierung der
Radialöffnungen 20 im Bereich der Axialnut 13 zu erübrigen,
können am Innenumfang des Gehäuses 8 im Bereich der Radial
öffnungen 20 jeweils Ringnuten vorhanden sein, die mit der
Axialnut 13 kommunizieren.
Auf den linken Stirnseiten der Kolben 5, 6 und 7 verbleibende
Ringräume 21 sind über Radialbohrungen im Schieberteil 4
und eine Axialnut 22 am Außenumfang des Grundkörpers 2
mit der Atmosphäre verbunden, wobei die Axialnut 22 zu
diesem Zweck mit entsprechenden Kanälen im Grundkörper 2
oder im Gehäuse 8 kommuniziert.
Gegebenenfalls kann anstelle der Axialnut 22 auch eine
breite Umfangsnut im Außenumfang des Grundkörpers 2
ausgebildet sein, derart, daß sämtliche Ringräume 21 mit
dieser Umfangsnut kommunizieren können.
Im übrigen kann die Axialnut 22 auch mit mehreren Umfangs
nuten am Außenumfang des Grundkörpers 2 angeordnet sein,
wobei diese Umfangsnuten in Axialrichtung des Grundkörpers 2
eine solche Breite haben, daß in allen denkbaren Axiallagen
des Schieberteiles 4 über die darin angeordneten Radial
bohrungen eine Verbindung zwischen den Ringräumen 21 und
den genannten Umfangsnuten erhalten bleibt.
Die Anordnung nach Fig. 1 funktioniert in folgender Weise:
Sobald das Pneumatikventil 12 - beispielsweise durch Auf stoßen seiner Ventilkugel - zur Atmosphäre hin geöffnet wird, werden die Ringräume 17, 18 und 19 vollständig ent lüftet, so daß die Schraubendruckfedern 11 das Schieber teil 4 mit großer Kraft nach rechts schieben bzw. drängen können, wobei durch Zusammenwirken zwischen dem Innenkonus 4′ und den konischen Außenflächen der Spannsegmente 3′ die Spannsegmente 3′ nach radial innen gedrängt werden und dementsprechend mit großer Kraft ein zwischen ihnen ein gestecktes Werkzeug bzw. Werkstück einspannen können.
Sobald das Pneumatikventil 12 - beispielsweise durch Auf stoßen seiner Ventilkugel - zur Atmosphäre hin geöffnet wird, werden die Ringräume 17, 18 und 19 vollständig ent lüftet, so daß die Schraubendruckfedern 11 das Schieber teil 4 mit großer Kraft nach rechts schieben bzw. drängen können, wobei durch Zusammenwirken zwischen dem Innenkonus 4′ und den konischen Außenflächen der Spannsegmente 3′ die Spannsegmente 3′ nach radial innen gedrängt werden und dementsprechend mit großer Kraft ein zwischen ihnen ein gestecktes Werkzeug bzw. Werkstück einspannen können.
Zum Ausspannen des Werkstückes bzw. Werkzeuges wird am
Pneumatikventil 12 eine pneumatische Druckquelle, beispiels
weise eine Druckpistole, angeschlossen, um die Ringräume
17, 18 und 19 unter entsprechenden pneumatischen Druck zu
setzen. Dabei wird das Schieberteil 4 von den auf die
Kolben 5,6 und 7 wirkenden pneumatischen Druckkräften
nach links verschoben, mit der Folge, daß der Innenkonus 4′
des Schieberteiles 4 den Spannsegmenten 3′ eine radiale
Auswärtsbewegung ermöglicht und das zuvor eingespannte
Werkzeug bzw. Werkstück freigegeben wird.
Da das Pneumatikventil 12 nach Art eines Rückschlagventiles
ausgebildet ist, welches normalerweise ein Abströmen von
Luft nach auswärts verhindert, bleibt die nach links
verschobene Endlage des Schieberteiles 4 auch nach Ab
trennung der pneumatischen Druckquelle vom Pneumatik
ventil 12 erhalten. Erst wenn das Pneumatikventil 12
willkürlich geöffnet wird, beispielsweise indem der
Schließkörper des Ventils 2 mittels eines Stiftes od. dgl.
gegen die Ventilfeder in eine Öffnungslage gedrückt wird,
werden die Ringräume 17, 18 und 19 erneut entlüftet, so daß
ein neues Werkzeug oder Werkstück eingespannt werden kann.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist am
Außenumfang des Schieberteiles 4 ein breiter Ringraum 23
ausgespart, dessen Boden zylindrisch ausgebildet ist.
Innerhalb dieses Ringraumes 23, der außenseitig durch
das Gehäuse 8 abgeschlossen wird, ist ein Ringkolben 24
verschiebbar angeordnet, welcher sowohl am Innen- als
auch am Außenumfang mit Kolbendichtungen od. dgl. ver
sehen ist. Um den Ringkolben 24 anordnen zu können, ist
das linke Stirnende des Schieberteiles 4 vom Schieberteil 4
abtrennbar angeordnet. Auf der in Fig. 2 rechten Stirnseite
des Ringkolbens 24 sind Stößel 25 angeordnet, die in
Axialbohrungen 26 des Schieberteiles 4 verschiebbar geführt
sind. Die genannten Axialbohrungen 26 haben Mündungen auf
der in Fig. 2 rechten Stirnseite einer am Schieberteil 4
ausgebildeten Ringstufe, die dem ringförmigen Verschluß
teil 14 des Gehäuses 8 zugewandt ist. Im übrigen ist der
Ringspalt zwischen den Stößeln 25 und der Wandung der
Axialbohrungen 26 durch Dichtungen od. dgl. druckdicht
abgesperrt.
Der innerhalb des Ringraumes 23 auf der in Fig. 2 linken
Seite des Ringkolbens 24 verbleibende Ringraum 23′ kann
über nicht dargestellte Kanäle im Gehäuse 8 mit einer
pneumatischen Druckquelle oder der Atmosphäre verbunden
werden, um diesen Ringraum entweder mit pneumatischem
Druck zu beaufschlagen oder zu entlüften.
Der auf der rechten Seite des Ringkolbens 24 im Ring
raum 23 verbleibende Ringraum 23′′ kommuniziert über weitere
Gehäusekanäle od. dgl. ständig mit der Atmosphäre. Der
axial zwischen dem Verschlußteil 14 und der zugewandten
Ringstufe des Schieberteiles 4 verbleibende Ringraum 27 ist
ebenso wie die damit kommunizierenden Axialbohrungen 26
mit Hydraulikmedium gefüllt.
Die dargestellte Anordnung funktioniert wie folgt:
Solange der Ringraum 23′ mit der Atmosphäre verbunden und dementsprechend entlüftet ist, können die Schraubendruck federn 11 das Schieberteil 4 nach rechts schieben, wobei die Spannsegmente 3′ der Spannzange 3 durch den Innen konus 4′ des Schieberteiles 4 nach radial innen gedrängt werden und ein zwischen den Spannsegmenten 3′ eingesetztes Werkzeug oder Werkstück einspannen bzw. festhalten. Wird der Ringraum 23′ mit pneumatischem Druckmedium beaufschlagt, so sucht sich der Ringkolben 24 relativ zum Schieberteil 4 nach rechts zu verlagern, wobei die Stößel 25 in ent sprechender Weise nach rechts verlagert werden und das hydraulische Medium in den Axialbohrungen 26 sowie im Ringraum 27 unter erhöhten Druck setzen. Da der wirksame Querschnitt der Stößel 25 wesentlich geringer ist als der wirksame Querschnitt der linken Stirnseite des Ringkolbens 24, wird auch bei vergleichsweise geringen pneumatischen Drücken ein hoher Hydraulikdruck im Ringraum 27 erreicht. Im Ergebnis führt dies dazu, daß das Schieberteil 4 gegen die Kraft der Schraubendruckfedern 11 nach links verschoben wird und die Spannsegmente 3′ einen radialen Auswärtshub zur Freigabe des zuvor eingespannten Werkstückes bzw. Werkzeuges aus führen können.
Solange der Ringraum 23′ mit der Atmosphäre verbunden und dementsprechend entlüftet ist, können die Schraubendruck federn 11 das Schieberteil 4 nach rechts schieben, wobei die Spannsegmente 3′ der Spannzange 3 durch den Innen konus 4′ des Schieberteiles 4 nach radial innen gedrängt werden und ein zwischen den Spannsegmenten 3′ eingesetztes Werkzeug oder Werkstück einspannen bzw. festhalten. Wird der Ringraum 23′ mit pneumatischem Druckmedium beaufschlagt, so sucht sich der Ringkolben 24 relativ zum Schieberteil 4 nach rechts zu verlagern, wobei die Stößel 25 in ent sprechender Weise nach rechts verlagert werden und das hydraulische Medium in den Axialbohrungen 26 sowie im Ringraum 27 unter erhöhten Druck setzen. Da der wirksame Querschnitt der Stößel 25 wesentlich geringer ist als der wirksame Querschnitt der linken Stirnseite des Ringkolbens 24, wird auch bei vergleichsweise geringen pneumatischen Drücken ein hoher Hydraulikdruck im Ringraum 27 erreicht. Im Ergebnis führt dies dazu, daß das Schieberteil 4 gegen die Kraft der Schraubendruckfedern 11 nach links verschoben wird und die Spannsegmente 3′ einen radialen Auswärtshub zur Freigabe des zuvor eingespannten Werkstückes bzw. Werkzeuges aus führen können.
Abweichend von der Darstellung der Fig. 2 kann anstelle
der Stößel 25 auch ein weiterer Ringkolben angeordnet sein,
der mit dem Ringkolben 24 verbunden ist und einen im
Vergleich zum Ringkolben 24 deutlich kleineren wirksamen
Querschnitt besitzt. Dieser weitere Ringkolben arbeitet
in einem anstelle der Axialbohrungen 26 anzuordnenden
Ringraum, der mit dem Ringraum 27 kommuniziert. Damit
ergibt sich die gleiche Wirkungsweise wie bei der in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsform.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3, die vom Prinzip her
der Ausführungsform nach Fig. 1 ähnelt, ist das Gehäuse 8
mit axialem Abstand von der Spannzange 3 angeordnet, die
in diesem Falle innerhalb einer das Gehäuse 8 verlängernden
Spindel 28 untergebracht ist. Dabei wirken die konischen
Außenflächen der Spannsegmente 3′ mit einem Innenkonus 28′
an der Spindel 28 zusammen, derart, daß die Spannsegmente 3′
nach radial einwärts verlagert werden, sobald die Spann
zange 3 relativ zur Spindel 28 nach links verlagert wird.
Die Spannzange 3 ist mittels Zugstangen 29 mit dem Schieber
teil 4 verbunden, welches durch die Schraubendruckfedern 11
ständig nach links gedrängt wird und dessen Axialverschie
bungen relativ zum Gehäuse 8 bzw. zur Spindel 28 mittels
der Zugstangen 29 auf die Spannzange 3 übertragen werden.
Die zwischen den Kolben 5, 6 und 7 des Schieberteiles 4
und dem linken Stirnende des Gehäuses 8 bzw. den Ring
teilen 16 verbleibenden Ringräume 17, 18 und 19 können mit
pneumatischem Druckmedium beaufschlagt werden, derart, daß
das Schieberteil 4 gegen die Kraft der Federn 11 nach
rechts verschoben wird, wobei auch die Spannzange 3 eine
entsprechende Verschiebung ausführt und deren Spannseg
mente 3′ nach radial auswärts ausweichen können und dem
entsprechend ein zuvor zwischen ihnen eingespanntes Werk
stück oder Werkzeug freigeben. Bei Entlüftung der Ring
räume 17, 18 und 19 können die Schraubendruckfedern 11
das Schieberteil 4 nach links verschieben, bis die Spann
segmente 3′ fest an einem zwischen ihnen eingesteckten
Werkzeug bzw. Werkstück aufliegen.
Eine Besonderheit der Ausführungsform der Fig. 3 liegt
in der konstruktiven Ausbildung der Druckluftzufuhr bzw.
Entlüftung der Ringräume 17, 18 und 19. Dies wird nach
folgend dargestellt.
Auf einem aus dem Gehäuse 8 nach links heraus stehenden
Ende des Grundkörpers 2 ist ein Ringteil 30 drehgelagert,
und zwar vorzugsweise mittels eines Rillenkugellagers 31,
wobei zwischen dem Innenumfang des Ringteiles 30 und dem
Außenumfang des Grundkörpers 2 bzw. damit fest verbundener
Teile ein Ringraum 32 verbleibt. Dieser Ringraum 32 grenzt
einerseits an die linke Stirnseite des Gehäuseteiles 8 und
andererseits an die rechte Stirnseite eines ringförmigen
Verschlußteiles 33, welches drehfest am Grundkörper 2 an
geordnet ist. Über Radialöffnungen 34 des Ringteiles 30
kann der Ringraum 32 mit Druckluft beaufschlagt oder zur
Atmosphäre hin entlüftet werden.
An den Stirnseiten des Ringteiles 30 verbleibende Ring
spalte zwischen dem Ringteil 30 und dem Gehäusekörper 8
bzw. dem Verschlußteil 33 sind durch O-Ringe 35 abdichtbar,
die in entsprechenden stirnseitigen Ringnuten 36 des
Ringteiles 30 angeordnet sind und eine solche Bemessung
haben, daß sie diese Ringnuten 36 in Richtung der Ring
spalte zwischen dem Ringteil 30 und dem Gehäusekörper 8
bzw. dem Verschlußteil 33 abdichten.
Über Axialbohrungen 37 im Ringteil 30 kommunizieren die
Ringnuten 36 mit der Radialöffnung 34, d. h. innerhalb der
von den O-Ringen 35 in den Ringnuten 36 nach außen abge
schlossenen Ringräume liegt immer etwa gleicher Druck
wie in der Radialöffnung 34 vor.
Werden nun die Radialöffnung 34 bzw. die gegebenenfalls
mehrfach angeordneten Radialöffnungen 34 mit einer pneu
matischen Druckquelle verbunden, so pflanzt sich der
pneumatische Druck bis zu den Ringnuten 36 fort und drückt
die O-Ringe 35 gegen den Gehäusekörper 8 bzw. das Verschluß
teil 33, so daß die zwischen diesen Teilen 8 und 33 sowie
dem Ringteil 30 vorhandenen Ringspalte besonders wirksam
abgedichtet werden. Im übrigen wirkt der genannte pneu
matische Druck natürlich auch im Ringraum 32, von wo er
sich über Axialbohrungen 38 im Gehäuseteil 8 bis in die
Ringräume 17, 18 und 19 fortpflanzt, so daß diese mit
pneumatischem Druck beaufschlagt werden und das Schieber
teil 4 nach rechts gegen die Schraubendruckfedern 11 ver
schoben wird. Damit wird ein zuvor in die Spannzange 3
eingestecktes Werkstück bzw. Werkzeug freigegeben. Da
dieser Werkzeug- bzw. Werkstückwechsel typischerweise bei
stillstehender Spindel 28 und dementsprechend stillstehen
dem Gehäuse 8 und stillstehendem Grundkörper 2 erfolgt,
treten zwischen dem ständig stationär gehalterten Ring
teil 30 und dem Gehäuse 8 sowie dem Verschlußteil 33
keinerlei Relativbewegungen auf, so daß die O-Ringe 35
nur relativ zueinander stillstehende Teile gegeneinander
abdichten müssen.
Sobald die Radialöffnung 34 bzw. die Radialöffnungen 34
mit der Atmosphäre verbunden werden, werden der Ringraum 32
sowie die damit kommunizierenden Ringräume 17,18 und 19
entlüftet, wobei gleichzeitig auch die Ringnuten 36 ent
lüftet werden, so daß die O-Ringe 35 nur noch mit geringer
Kraft an den zugewandten Stirnseiten des Gehäuseteiles 8
bzw. des Verschlußteiles 33 anliegen können. Wenn nun
nachfolgend Relativbewegungen zwischen dem Ringteil 30
einerseits und dem Gehäusekörper 8 sowie dem Verschluß
teil 33 andererseits auftreten, bleibt also der mögliche
Verschleiß der O-Ringe 35 gering. Bei der genannten Ent
lüftung der Ringräume 17, 18 und 19 sowie 32 wird das
Schieberteil 4 von den Druckfedern 11 nach links ver
schoben, bis die Einspannbewegung der Spannzange 3 ab
geschlossen ist. Danach kann das Spannfutter relativ zum
Ringteil 30 ohne nennenswerten Verschleiß der O-Ringe 35
in Drehung versetzt werden.
Am Ringteil 30 können gegebenenfalls Pneumatikventile 12
gemäß Fig. 1 angeordnet sein. Im übrigen kann die Druck
luftzufuhr bzw. Entlüftung der Ringräume 17, 18 und 19
nach Fig. 3, d. h. mit dem Ringteil 30 u. dgl., auch bei
den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 vorgesehen werden.
Claims (7)
1. Spannwerkzeug mit Spannzange oder Spanndorn zur
Halterung eines Werkstückes oder Werkzeuges, mit
einem an einem rotierbaren Schaft drehfest ange
ordneten Grundkörper, der die Spannzange oder den
Spanndorn und ein zur Betätigung der Spannzange bzw.
des Spanndornes axial verschiebbares Spannorgan auf
nimmt, welches durch Federkraft in die Einspannung des
Werkstückes bzw. Werkzeuges erhöhender Richtung
gespannt wird und mittels eines am Grundkörper an
geordneten pneumatischen Verdrängeraggregates in
entgegengesetzter Richtung verschiebbar ist,
nach Patent . . . (P 44 22 952.6),
dadurch gekennzeichnet,
daß das Spannorgan (4) unmittelbar von der Feder kraft (11) in Einspannrichtung beaufschlagbar ist, und
daß das pneumatische Verdrängeraggregat
daß das Spannorgan (4) unmittelbar von der Feder kraft (11) in Einspannrichtung beaufschlagbar ist, und
daß das pneumatische Verdrängeraggregat
- - mehrere axial hintereinander angeordnete Kolben (5, 6, 7) aufweist, die in axial hintereinander angeordneten, mit pneumatischem Druckmedium beaufschlagbaren Kolbenarbeitsräumen (17, 18, 19) verschiebbar sind, und/oder
- - mit pneumatisch-hydraulischer Druckübersetzung arbeitet, indem ein auf größerer Wirkfläche pneu matisch beaufschlagbares Kolbenaggregat (24) mit kleinerer Wirkfläche bzw. kleineren Wirkflächen (25) in einem Hydraulikraum (27) arbeitet, wobei der Hydraulikdruck eine der Federkraft (11) entgegen wirkende Kraft erzeugt.
2. Spannwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem nach Art eines Kolbens in einer Axial
bohrung eines Gehäuses (8) verschiebbaren Spann
körper (4) mehrere ringstegförmige Kolben (5, 6, 7)
angeordnet sind, zwischen denen gehäusefeste Ring
stege (16) angeordnet sind, wobei die Räume zwischen
den in Wirkrichtung der Federkraft (11) weisenden
Seiten der Kolben (5, 6, 7) und den benachbarten
gehäusefesten Ringstegen als pneumatische Druck
räume (17, 18, 19) abgedichtet und mit Druckluft beauf
schlagbar bzw. von Druckluft entlüftbar sind.
3. Spannwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein auf einer Stirnseite mit Druckluft beaufschlag
barer Ringkolben auf seiner anderen Stirnseite mit
Stößeln (25) geringen Querschnittes antriebsverbunden ist,
die als Verdränger in einem Hydraulikraum arbeiten,
der axial zwischen dem Spannorgan (4) bzw. einem
damit verbundenen Teil und einem axial unverschieb
baren Gehäuse ausgebildet ist.
4. Spannwerkzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydraulikraum als zum Ringkolben gleichachsiger
Ringraum ausgebildet ist.
5. Spannwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Druckluftzu- und -ablässe an einem relativ zum
Gehäuse des Spannwerkzeuges drehbaren Ring (30)
angeordnet sind, welcher eine Luftkammer (32) nach
radial außen abgrenzt, und daß in Spalten, welche zwischen
dem Ring (30) und dem Gehäuse (8) bzw. damit fest ver
bundenen Teilen (33) verbleiben, Dichtringe (35) an
geordnet sind, die durch Luftdruck gegen das Gehäuse (8)
bzw. damit fest verbundene Teile (33) spannbar sind.
6. Spannwerkzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtringe (35) in ringseitigen Nuten (36)
angeordnet sind, die mit der Luftkammer (32) kommu
nizieren, wobei der Luftdruck in den Nuten (36) die
Dichtringe (35) gegen die gehäusefesten Teile zu
drängen sucht.
7. Spannwerkzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß anstelle der Stößel (25) ein weiterer Ringkolben
mit geringem wirksamen Querschnitt angeordnet ist.
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